JPS5926202Y2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は所謂ヒートポンプ式の空気調和機に関するもの
である。

この種、空気調和機においては、暖房運転時に室外側熱
交換器への着霜を防止するために冷凍サイクルを冷房運
転に切換えて除霜運転を行なうが、この時、吹出口から
冷風が吹き出し、所謂コールドドラフトが生じて利用者
に不快感を与えるという問題がある。

なお、２系統の冷凍サイクルを用いてヒートポンプ運転
時に交互に除霜運転を行わせるという技術思想は既に公
知である（実開昭４９−４５１３７号公報）が、この公
知例においては一方の冷凍サイクルが除霜運転状態にあ
る場合に、他方の冷凍サイクルを非除霜運転状態に強制
的に保持する構成となっておらず、したがって場合によ
れば両冷凍サイクルが同時に除霜運転状態になることも
あり得る点で、該公知例の技術思想を空気調和機のコー
ルドドラフト防止のために利用することには実用上無理
がある。

本考案は、上記問題を解消しようとするもので、２基の
室外側熱交換器をそれぞれに対応する四路切換弁と圧縮
機とを介して室内側熱交換器に連結して２つの冷凍サイ
クルを構威し、一方の冷凍サイクルが除霜運転する時は
、他方の冷凍サイクルを強制的に暖房運転せしめるよう
にして、コールドドラフトを防止することを目的とする
ものである。

本考案は上記目的を遠戚するために、２基の環外側熱交
換器をそれぞれに対応する四路切換弁と圧縮機とを介し
て室内側熱交換器に連結して回連的に冷媒を循環せしめ
得る２つの冷凍サイクルを構成してなる空気調和機にお
いて、前記各圧縮槽への通電を制御する圧縮機用補助リ
レーをそれぞれ順次暖房設定温度を高くした２つの温度
調節スイッチを介して並列接続する一方、暖房運転時に
おいて前記各冷凍サイクルを除霜運転に切換えるための
ディアイサーを互いに並列接続し、且つ群ディアイサー
と直列接続された除霜用補助リレーの常閉接点を互いに
相手側のディアイサーと直ダ１接続し、更に暖房設定温
度の高い方の温度調節スイッチで制御する冷凍サイクル
側の前記除霜用初動リレーの常開接点を暖房設定温度の
低い方の甫記温度調節スイッチに対して並列接続したこ
とを特徴とするものである。

以下、添付の図面を参照して本考案の実施例にかかる空
気調和機を説明する。

この実施例の空気調和機は、１個の室内ユニット１と独
立した２個の室外ユニット２ａ、２ｂとからなっている
。

前記各室外ユニツ１−２ａ、２ｂには、それぞれ室外側
熱交換器５ａ、５ｂ及び室外ファン８ ａ 、８ ｂが
配設されている。

この室外ユニッ）２ａ、２ｂは各独立のケーシングに収
納してもよく、両者共用のケーシングに収納してもよい
。

一方室内ユニット１には、前記室外側熱交換器５ａ、５
ｂに対応する圧縮機３ａ、３ｂ及び四路切換弁４ ａ
、４ ｂと室内側熱交換器６と室内ファン７とが配設さ
れている。

しかして、圧縮機３ａ、四路切換弁４ａ、室外側熱交換
器５ａ及び室内側熱交換器６で冷凍サイクルＡが構成さ
れ、一方圧縮機３ｂ、四路切換弁４ｂ、室外側熱交換器
５ｂ及び室内側熱交換器６で冷凍サイクルＢが構成され
ている。

前記室内側熱交換器６は、冷凍サイクルＡ及びＢの冷媒
が流通する伝熱管５０ ａ及び５０ ｂを、第４図図示
の如く交互に配列して一体に構成されている。

又、前記圧縮機３ ａ 、３ ｂは、後述するように、
温度調節器２８（第２図参照）によって制御され、暖房
運転時には室温の上昇に応じて圧縮機３ａ、３ｂの順序
で停止し、冷房運転時には室温の降下に応じて圧縮機３
ｂ、３ａの順序で停止するようになっている。

なお、第１図において符号９ａ、９ｂおよび１０ａ、１
０ｂは冷房及び暖房運転用の膨張弁、ｌｌａ、１１ｂ及
び１２ａ、１２ｂはドライヤフィルタ、１３ ａ 、１
３ｂ及ヒ１４ ａ 、１４ ｂは逆止弁、１５ａ、１５
ｂは受液器、１６ ａ 、１６ ｂはアキュムレータ、
１７ ａ 、１７ ｂ及び１８ ａ 、１８ ｂはそれ
ぞれ膨張弁９ａ、９ｂ及び１０ａ、１０ｂを制御する感
温筒、１９ ａ 、１９ ｂはキャピラリーチューブで
ある。

第１図の冷凍装置は暖房運転時には次のように作用する
。

即ち、圧縮機３ ａ 、３ ｂから吐出された冷媒はそ
れぞれ実線矢印で示す如く、四路切換弁４ａ、４ｂ、室
内側熱交換器６、逆止弁１３ ａ 、１３ ｂ、受液器
１５ ａ 、１５ ｂ、ドライヤフィルタ１２ａ、１２
ｂ、膨張弁１０ ａ 、１０ ｂ、室外側熱交換器５ａ
、５ｂ、四路切換弁４ａ、４ｂ、アキュムレータ１６
ａ 、１６ ｂを通って圧縮機３ ａ 、３ ｂへ還流
する。

この時、冷媒は室内側熱交換器６では放熱して凝縮し、
室外側熱交換器５ａ、５ｂでは吸熱して蒸発する。

又、暖房運転中において外気の温度が低いときは室外側
熱交換器５ａ、５ｂには霜が付着するが、この付着した
霜を除去する場合には、四路切換弁４ ａ 、４ ｂを
動作せしめて一時的に冷媒を逆方向に、即ち冷房サイク
ルの如くし流通させる。

従って、除霜運転時には室外側熱交換器５ａ、５ｂへ高
温ガスが供給されて霜を融かし、室内側熱交換器６にお
いて周囲から吸熱しつつ蒸発する。

尚、この時、冷凍サイクルＡ及びＢは、後述するように
両者が同時に除霜運転に入ることはなく、一方が除霜運
転中には他方は強制的に暖房運転せしめられるようにな
っている。

次に、第１図の冷凍装置の作用を第２図に示す電気回路
図によって説明する。

第２図において、符号２０及び２１は電源線、２２は電
源スィッチ、２３ ａ 、２３ ｂは冷暖房切換スイッ
チ、２４ ａ 、２４ ｂはそれぞれ圧縮機３ａ、３ｂ
用の補助リレー、２５は室内ファン用補助リレー、２６
ａ 、２６ｂはそれぞれ室外ファン８ ａ 、８ ｂ
用の補助リレー、２７は補助ヒータ、２８は温度調節器
、２９は圧縮機駆動順序切換接点、３０は圧縮機駆動用
タイマー、３１は補助リレー、３２ ａ 、３２ ｂは
四路切換弁用補助リレー、３３は補助リレー、３４ ａ
、３４ ｂはディアイサー、３５ ａ 、３５ ｂは
テ゛イアイサ−３４２，３４ｂ中に組み込まれている除
霜用タイマー、３６ ａ 、３６ｂは除霜用タイマー３
５ ａ 、３５ ｂによって操作される除霜用スイッチ
、３７ａ、３７ｂは除霜用補助リレー、３８ ａ 、３
８ ｂは温度調節器２８中に組み込まれ、且つ順次暖房
設定温度を高くした温度調節スイッチ、３９ ａ 、３
９ ｂは圧縮機用補助りＬ／−２４１゜２４ ｂの通電
時にＯＮとなる常開接点、４０はタイマー３０の接点、
４１は補助リレー３１の通電時にＯＮとなる常開接点、
４２は補助リレー３１の通電時にＯＦＦとなる常閉接点
、４３は補助リレー３３の通電時にＯＮとなる常開接点
、４４は補助リレー３３の通電時にＯＦＦとなる常閉接
点、４５ ａ 、４５ ｂは除霜用補助リレー３７ ａ
、３７ ｂの通電時にＯＮとなる常開接点、４６ ａ
、４６ ｂは除霜用補助リレー３７ａ、３７ｂの通電
時にＯＦＦとなる常閉接点、４７は室温の上昇に応じて
ＯＦＦとなる常閉の温度調節用接点である。

次いで、これらの各電気要素の接続について説明する。

冷凍サイクルＡ及びＢを冷房あるいは暖房運転に切換え
る冷暖房切換スイッチ２３ ａ及び２３ ｂは、それら
の可動接点を電源スィッチ２２を介して電源２０に接続
し、各冷房側固定接点をそれぞれ四路切換弁用補助リレ
ー３２ａ及び３２ｂを介して電源２１に接続し、各暖房
側固定接点をそれぞれ除霜用補助リレー３７ ａ及び３
７ ｂの常開接点４５ ａ及び４５ ｂを介して四路切
換弁用補助リレー３２ ａ及び３２ ｂに接続している
。

更に一方の冷暖房切換スイッチ２３ ｂの暖房側固定接
点は補助リレー３３を介して電源２１に接続されている
。

四路切換弁用補助ル−３２ ａ 、３２ ｂはその通電
時に冷房運転（除霜運転）、非通電時に暖房運転を行わ
せるようにしている。

低設定温度及び高設定温度の温度調節スイッチ３８ ａ
及び３８ ｂはそれらの可動接点を電源スィッチ２２を
介して電源２０に接続している。

温度調節スイッチ３８ ａは、その低側温固定接点を常
開接点４３．４１及び圧縮機用補助リレー２４ ａを介
して電源２１に接続し、高温側固定接点を常閉接点４４
を介して圧縮機用補助リレー２４ ａに接続している。

更に常開接点４３と４１との中間より分岐した線路には
温度調節スイッチ３８ ａと並列となる如く常開接点４
５ ｂが接続されている。

一方、温度調節スイッチ３８ ｂは、その低温側固定接
点を常開接点４３及び圧縮機用補助リレー２４ ｂを介
して電源２１に接続し、高温側固定接点を常閉接点４４
及び常開接点４１を介して圧縮機用補助リレー２４ ｂ
に接続している。

更に常開接点４１と圧縮機用補助リレー２４ ｂとの中
間と電源２１との間には、常開接点４３と並列接続され
た常開接点３７ ａ 、３７ ｂ及び常閉接点４７と補
助ヒータ２７とが直列に接続されている。

室内ファン用補助リレー２５は電源スィッチ２２と直列
となって電源２０．２１間に接続されている。

圧縮機駆動用タイマー３０、常閉接点４２及び常開接点
３９ ａは直列に接続され、補助リレー３１．並列接続
されたタイマー接点４０と常開接点４１及び常開接点３
９ ｂは直列に接続され、共に電源スィッチ２２を介し
て電源２０．２１間に接続されている。

常開接点３９ ａと常閉接点４２との間の常開接点３９
ｂとタイマー接点４０との間とは短絡されている。

このようにすることによって、暖房運転時には圧縮機３
ｂが起動した後、タイマー３０の作用によって数秒後に
圧縮機３ａが起動し、冷房運転時には逆の順序で起動す
るようになっている。

室外ファン用補助リレー２６ ａ 、２６ ｂはそれぞ
れ常開接点３９ ａ 、３９ ｂ及び常閉接点４６ ａ
、４６ ｂと直列となって電源２０．２１間に接続さ
れている。

常閉接点４６ ａと常開接点３９ ａ及び常閉接点４６
ｂと常開接点３９ ｂとの中間より分岐した線路はそ
れぞれ常開接点４３．４３を介してディアイサー３４ｂ
、３４ａのタイ？−３５ｂ、３５ａ及び除霜用スイッチ
３６ｂ、３６ａの可動接点に接続されている。

除霜用スイッチ３６ ａ 、３６ ｂの可動接点はタイ
マー３５ａ、３５ｂによって固定接点の一方に選択的に
接続される。

除霜用スイッチ３６ ａ 、３６ ｂの固定接点の一方
にはそれぞれ除霜用補助リレー３７ ａ３７ ｂが接続
されている。

続いて第２図に示す回路の作用を説明すると、暖房運転
時には、電源スィッチ２２をＯＮとし、冷暖房切換スイ
ッチ２３ ａ 、２３ ｂを暖房側にセットする。

これによって、四路切換弁用補助リレー３２ａ、３２ｂ
は非通電となるとともに、補助リレー３３に通電し、常
開接点４３がＯＮとなり常閉接点４４がＯＦＦとなる。

すると、暖房運転開始時には、温度調節スイッチ３８
ａ 、３８ ｂの可動接点は共に低温側固定接点にセッ
トされているから、まず圧縮機用補助リレー２４ ｂに
通電して圧縮機３ｂの運転が開始されるとともに常開接
点３９ ｂがＯＮとなる。

常開接点３９ ｂがＯＮになるとタイマー３０に通電し
て数秒後にタイマー接点４０がＯＮし、これによって補
助リレー３１に通電して常開接点４１がＯＮし、常閉接
点４２がＯＦＦする。

すると、圧縮機用補助リレー２４ ａに通電して圧縮機
３ａの運転が開始されるとともに、常開接点３９ ａが
ＯＮとなる。

常開接点３９ａ、３９ｂがＯＮになっているので室外フ
ァン用補助リレー２６ ａ 、２６ ｂに通電し、室外
ファン８ ａ 、８ ｂが回転する。

常開接点４３がＯＮになっているので補助ヒータ２７に
通電するとともに、ディアイサー３４ ａ 、３４ｂに
も通電する。

更に電源スィッチ２２をＯＮにした時室内ファン用補助
リレー２５に通電し、室内ファン６が回転しており、暖
房運転が行なわれる。

また、暖房運転中、室温が上昇すれば、まず低暖房設定
温度側の温度調節スイッチ３８ Ｈの可動接点が高温側
固定接点側に移行し、圧縮機用補助リレー２４ ａを非
通電として圧縮機３ａを停止させる。

更に室温が上昇すると、高暖房設定温度側の温度調節ス
イッチ３８ ｂの可動接点が高温側固定接点側に移行し
、圧縮機用補助リレー２４ ｂを非通電として圧縮機３
ｂをも停止させる。

次に除霜運転について説明するが、この除霜運転には、
圧縮機が二台とも運転している状態と室温の上昇によっ
て圧縮機の一台が停止している状態とがある。

圧縮機が二台とも運転状態にある時、例えば一方のテイ
アイサ−３４３のタイマー３５１が除霜用スイッチ３６
ａを作動させると、これによって補助リレー３７ ａ
が通電状態となって、常開接点４５ ａがＯＮとなり、
常閉接点４６ ａがＯＦＦとなるので、四路切換弁用補
助リレー３２ ａに通電させて冷凍サイクルＡを除霜運
転（冷房運転）へ移行させるとともに、他方のテ゛イア
イサ−３４ｂが非通電となり、除霜用スイッチ３６ ｂ
が作動不能となって、冷凍サイクルＢは強制的に暖房運
転を継続せしめられる。

除霜運転開始後、一定時間経過すると、タイマー３５
ａが除霜用スイッチ３６ ａを復帰させるので補助リレ
ー３７３は非通電となり、これによって常開接点４５ａ
がＯＦＦとなり、常閉接点４６ａがＯＮとなって、四路
切換弁用補助リレー３２ ａを非通電とし、冷凍サイク
ルＡを除霜運転から暖房運転へ復帰させると同時に、テ
゛イアイサ−３４ｂが通電状態に復帰する。

従って次にデ゛イアイサ−３４ｂのタイマー３５ ｂが
除霜用スイッチ３６ ｂを作動させると、前記と同様に
して、冷凍サイクルＢが除霜運転に移行するとともに、
冷凍サイクルＡは強制的に暖房運転を継続せしめられる
。

次に圧縮機の一台が停止している時、即ち、低暖房設定
温度側の温度切換スイッチ３８ ａが高温側に切換って
圧縮機用補助リレー２４ ａを非通電となし、圧縮機３
ａが停止している時、ディアイサー３４ ｂのタイマー
３５ ｂが除霜用スイッチ３６ ｂを作動させて補助リ
レー３７ ｂが通電状態となると、常開接点４５ ｂが
ＯＮとなり、常閉接点４６ ｂがＯＦＦとなる。

常開接点４５ ｂがＯＮになると、四路切換弁用補助リ
レー３２ ｂに通電して冷凍サイクルＢを除霜運転（冷
房運転）へ移動させると同時に、温度調節スイッチ３８
ａと関係なく圧縮機用補助リレー２４ ａに通電して
休止中の圧縮機３ａを駆動させ、冷凍サイクルＡを強制
的に暖房運転せしめる。

一方常閉接点４６ ｂがＯＦＦとなっているのでテ゛イ
アイサー３４ ａは非通電となり、冷凍サイクルＡは除
霜運転に入ることはない。

除霜運転開始後、一定時間経過すると、タイマー３５
ｂが除霜用スイッチ３６ ｂを復帰させるので、補助リ
レー３７ ｂは非通電となって、これによって常開接点
４５ ｂがＯＦＦとなり、常閉接点４６ ｂがＯＮとな
る。

従って四路切換弁用補助リレー３２ ｂを非通電とし、
冷凍サイクルＢを除霜運転がら暖房運転へ復帰させると
同時に、圧縮機３ａは室温に応じて停止するか、運転を
継続する。

上記の如く、一方の冷凍サイクルＡあるいはＢが除霜運
転状態にある時は、他方の冷凍サイクルＢあるいはＡを
強制的に暖房運転せしめるようにしであるため、室内フ
ァン６から吹き出される温風の温度低下を防止し、コー
ルドドラフトは発生しない。

又、この実施例においては、室内側熱交換器６における
冷凍サイクルＡ及びＢを構成する伝熱管５０ ａ及び５
０ ｂを第４図図示の如く交互に配列しているので、例
えば、冷凍サイクルＡが除霜運転し、冷凍サイクルＢが
暖房運転している場合に、伝熱管５０ ｂの熱をファン
５１を通して伝熱管５０ ａに与えることができる。

従って、冷凍サイクルＡの除霜運転時間を短縮すること
ができる。

第３図は、第２図における室内ファン用補助リレー２５
に除霜用補助リレー３７ａ、３７ｂの常閉接点４６ ａ
、４６ ｂを直列に接続したものを示している。

このようにすると、冷凍サイクルＡあるいはＢのどちら
か一方が除霜運転に入ると、常閉接点４６ａあるいは４
６ ｂがＯＦＦして室内ファン用補助リレー２５を非通
電となし、室内ファン６が停止する。

従って、コールドドラフトは全くなくなる。続いて本考
案の空気調和機の効果を述べる。

上記説明で既に明らかな如く、本考案によれば、２基の
室外側熱交換器５ａ、５ｂをそれぞれ対応する四路切換
弁４ ａ 、４ ｂと圧縮機３ａ、３ｂとを介して室内
側熱交換器６に連結して可逆的に冷媒を循環せしめ得る
２つの冷凍サイクルＡ、Ｂを構成し、一方の冷凍サイク
ルＡあるいはＢが除霜運転している時は、他方の冷凍サ
イクルＢあるいはＡが除霜運転状態とならないようにす
るのは勿論のことそれに加えて該他方の冷凍サイクルＢ
あるいはＡを強制的に暖房運転せしめるようにしたので
、除霜運転時における吹出温風の温度低下を防止してコ
ールドドラフトの発生を確実に防止することができると
いう効果がある。

又、圧縮機用補助リレー２４ ａ 、２４ ｂをそれぞ
れ順次暖房設定温度を高くした温度調節スイッチ３８
ａ 、３８ ｂを介して並列接続する一方、テ゛イアイ
サー３４ ａ 、３４ ｂを互いに並列接続し且つ該各
ディアイサ−３４ａ 、３４ ｂと直列接続された除霜
用補助リレー３７ ａ 、３７ Ｍ）常閉接点４６ ａ
、４６ ｂを互いに相手側のディアイサ−３４ｂ、３
４ａと直列接続し、更に前記除霜用補助リレー３７ ｂ
の常開接点４５ ｂを暖房設定温度の低い温度調節スイ
ッチ３８ ａに対して並列接続するという電気的操作に
よって上記作動を可能ならしめたので、コールドドラフ
ト防止用の別部品が不要となり、装置が簡略化され、装
置の信頼性を向上させることができるという効果もある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例にかかる空気調和機に使用され
ている冷凍装置の冷媒回路図、第２図は第１図の冷凍装
置における電気回路図、第３図は第２図における電気回
路の変形例を示す部分電気回路図、第４図は本考案の実
施例にかかる空気調和機の室内側熱交換器の部分斜視図
である。 ３ａ、３ｂ・・・・・・圧縮機、４ａ、４ｂ・・・・・
・四路切換弁、５ ａ 、５ ｂ・・・・・・室外側熱
交換器、６・・・・・・室内側熱交換器、２４ ａ 、
２４ ｂ ・・・−圧縮機用補助リレー、３４ａ、３４
ｂ・・・・・・ディアイサー、３７ ａ 、３７ ｂ・
・・・・・除霜用補助ル−、３８ ａ 、３８ ｂ・・
・・・・温度調節スイッチ、４５ｂ・・・・・・常開接
点、４６ ａ 、４６ ｂ・・・・・・常閉接点、Ａ、
Ｂ・・・・・・冷凍サイクル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ２基の室外側熱交換器５ ａ 、５ ｂをそれぞれに対
   応する四路切換弁４ ａ 、４ ｂと圧縮機３ ａ 、
   ３ ｂとを介して室内側熱交換器６に連続して可逆的に
   冷媒を循環せしめ得る２つの冷凍サイクルＡ、Ｂを構成
   するとともに、前記各圧縮機５ａ、５ｂへの通電を制御
   する圧縮機用補助リレー２４ ａ 、２４ ｂをそれぞ
   れ順次暖房設定温度を高くした２つの温度調節スイッチ
   ３８ ａ 、３８ ｂを介して並列接続する一方、暖房
   運転時において前記各冷凍サイクルＡ。 Ｂを除霜運転に切換えるためのディアイサ−３４ａ、３
   ４ｂを互いに並列接続し、且つ該ディアイサ−３４ａ、
   ３４ｂと直列接続された除霜用補助リレー３７ａ、３７
   ｂの常閉接点４６ ａ 、４６ ｂを互いに相手側のデ
   ィアイサ−３４ａ 、３４ ｂと直列接続し、更に暖房
   設定温度の高い方の温度調節スイッチ３８ｂで制御する
   冷凍サイクルＢ側の前記除霜用補助リレー３７ ｂの常
   開接点４５ ｂを暖房用設定温度の低い方の前記温度調
   節スイッチ３８ ａに対して並列接続したことを特徴と
   する空気調和機。